实验 20 作物雄性不育系的鉴定 一、目的 学习和初步掌握作物雄性不育系的植物学 形态特征和花粉育性鉴定技术。

实验 20 作物雄性不育系的鉴定 二、内容说明 定义： 作物雄性不育系是指雄性器官发育不正常 ，无花粉，或虽有花粉但不具有受精能力，而雌 性器官发育正常，能接受外来正常花粉受精结实 。当前农作物杂种优势利用方法主要有雄性不育 系、雄性不育保持系和雄性不育恢复系三系配套 ，以及雄性不育系和雄性不育恢复系两系配套。 特点： 一个优良的雄性不育系必须具有不育性稳 定，且不育株率和不育度都达到 100% ，农艺性 状好，且整齐一致，柱头外露率高，开花习性良 好，以利提高制种产量。在植株形态、花粉育性 等方面与正常作物有不同（表 20-1 ）。 鉴定：一般采用植株形态、花粉育性镜检和套袋 自交鉴定等方法。

实验 20 作物雄性不育系的鉴定 水稻雄性不育系与雄性不育保持系植株形态比较 性 状 不 育 系 保 持 系 株型 较紧凑，植株 较矮 较松散，植株 较高 分蘖分蘖力较强分蘖力较弱 抽穗开花时间较长，较分散有明显高峰期 穗颈有包颈现象正常 花药形态、色 泽、开裂情况 瘦小、干瘪 、白 色或淡黄色水渍状 ，不开裂 肥大、饱满、 鲜黄色、开裂

实验 20 作物雄性不育系的鉴定 玉米雄性不育系与雄性不育保持系植株形态比较 性 状 不 育 系 保 持 系 雄穗不发达发达，松散 小穗着生 在主轴上着生稀 而扁平 饱满而个体大 颖花开放关闭，不开放开放，花丝伸长 花药形态 短小，干瘪 ，浅 褐色，不伸出颖 片外，不开裂 大而饱满，黄绿色 ，开花时伸出颖片 ，开裂散粉 花粉 无花粉或花粉败 育，不散粉 花粉量很多，散粉

实验 20 作物雄性不育系的鉴定 油菜雄性不育系与雄性不育保持系植株形态比较 性 状 不 育 系 保 持 系 花蕾瘦小，色浅肥大饱满，色 深 花瓣较小，基部较细，色浅大，色深 花药短小，约为正常的二分 之一，顶端无钩，白色 长而肥大，鲜 黄色 雌蕊短，呈短颈瓶状，色浅 ，有的略弯 长，呈长颈瓶 状

实验 20 作物雄性不育系的鉴定 油菜不育系

（一）用品 水稻、玉米、油菜雄性不育系及其保持系、 恢复系生长的植株，扩大镜、显微镜、镊子、载 玻片、盖玻片、回形针、羊皮纸袋、标签、吸水 纸， 1% I-KI 溶液。 三、所需用品和操作方法

实验 20 作物雄性不育系的鉴定 用品

（二）主要作法 1 ．雄性不育系和保持系植株形态特征观察和识别 在不育系繁殖田或杂交制种田对不育系及其 保持系（或恢复系）进行逐行逐株观察比较：株 型、株高、分蘖、叶色、抽穗开花时间、花药形 态、颜色、开裂等情况和开颖角度等形态区别， 断定其是否不育系，并选择你认为区分最明显的 3-4 个性状填入表中，以此证实观察结果。若是利 用盆钵植株展示的，则按盆钵编号，逐钵观察， 将结果填于表 20-2 。

实验 20 作物雄性不育系的鉴定 表 20-2 根据观察断定几个主要作物的 雄性不育系和保持系（或恢复系） 作物行号 ( 钵号 ) 是否不育系 断定理由 性状 1 性状 2 性状 3 性状 4

实验 20 作物雄性不育系的鉴定 2 、雄性不育系花粉育性镜检鉴定 （ 1 ）取样 分别从不育系、保持系（或恢复系）中随机 选取即将开花的穗或花序 2-4 个，挂上标签，带回 室内。从中选择花药已伸长达颖壳（或花蕾） 2/3 的花朵 3—4 个，剥开内外颖（或花瓣），从每朵 花中取花药 3 个左右作镜检制片。

实验 20 作物雄性不育系的鉴定 2 、雄性不育系花粉育性镜检鉴定 （ 2 ）制片 将花药分别置于戴玻片上，用镊子轻轻捣碎 ，滴上一小滴 I-KI 溶液染色，去掉药壁后，盖好 玻片，用吸水纸吸去多余的 I-KI ，待镜检观察。

实验 20 作物雄性不育系的鉴定 2 、雄性不育系花粉育性镜检鉴定 （ 3 ）镜检：将制好的玻片，置于 100 倍显微镜下仔 细观察。每片各选择有代表性的视野 2—3 个观察 花粉粒的形状和染色反应，正常花粉因有较多淀 粉粒，遇 I-KI 呈紫黑色，不正常花粉则染色浅或 不染色。数计每个视野内不育花粉粒的数量，并 计算不育花粉的百分率。

实验 20 作物雄性不育系的鉴定 2 、雄性不育系花粉育性镜检鉴定 最后根据不育花粉率，判定花粉不育等级（表 20-3 ）。并将取样观察结果列于表 20-4 。 表 20-3 水稻花粉不育性分级标准 不育等级 正常可 育 低不育半不育高不育 全不 育 不育花粉 率（ % ） <5050—6970—94>95100

实验 20 作物雄性不育系的鉴定 2 、雄性不育系花粉育性镜检鉴定 最后根据不育花粉率，判定花粉不育等级（表 20-3 ）。并将取样观察结果列于表 20-4 。 表 20-4 水稻、油菜不育系和保持系（或恢复系）花粉育性镜检鉴定结果 作物作物 样品号样品号 每视野花粉粒数 每视野不育花粉粒数 不育 花粉 % 是否 不育 系 123 平均平均 123 平均平均 水稻水稻 油菜油菜

实验 20 作物雄性不育系的鉴定 3. 雄性不育系套袋自交结实性鉴定 套袋自交是鉴定育性最准确、最可靠的方法。即 在不育系中选择刚抽穗或尚未开花的花序 10 个，每穗 或花序 5 朵花，套上羊皮纸袋，用回形针固定让其自 交结实。 15 天后取掉纸袋，分别统计其自交结实情况 。凡套袋的株（穗）只有一粒结实的就为结实株（穗 ）。再计算不育株（穗）率和不育度。

实验 20 作物雄性不育系的鉴定 3. 雄性不育系套袋自交结实性鉴定 最后根据不育度，确定不育度等级（表 20-5 ，表 20-6 ）。将鉴定结果填入表 20-7 ，并指出其不育株率 和不育度等级。 表 20-5 水稻、油菜不育系不育度分级标准 不育等级全不育高不育半不育低不育 正常可 育 水稻不育度 % ＜ 20 油菜不育度 % 100 ＞ ＜ 10

实验 20 作物雄性不育系的鉴定 表 20-6 玉米雄花育性分级标准 级别雄花育性育性分类 0 花药不外露, 无花粉或花粉败育全不育 1 花药外露 5% 左右, 花药干瘪, 花粉败育高不育 2 花药外露 25% 以下, 花药小, 半开裂, 有少量可育花粉半不育 3 花药外露 50% 以下, 花药稍小, 半开裂, 有较多可育花粉半可育 4 花药外露 75% 左右, 花药饱满, 正常散粉, 有少量败育花粉高可育 5 花药全部外露, 花药饱满, 正常散粉全可育

实验 20 作物雄性不育系的鉴定 表 20-7 水稻（油菜）不育系育性鉴定结果 不育系名称不育株率（ % ）不育度等级

实验 20 作物雄性不育系的鉴定 四、 作业 1 、完成表 20-2 、 20-4 、 20-7 ，并对结果进行分析讨论。 2 、还有哪些鉴定花粉活力的方法？其优缺点有哪些？ 3 、不同农作物雄性不育系最显著的共同特点是什么？